【STM32】STM32CUBEMX + ADC(单通道，双通道DMA)

STM32CUBEMX + ADC(单通道，双通道DMA)

案例应用 ：使用ADC采集电压（单通道、单通道+DMA、双通道+DMA），并利用串口打印采集转换后的电压值

1.工具

• IAR
• STM32CUBEMX
• 开发板STM32F411VET6
• 预备知识参见：【STM32】HAL库 STM32CubeMX教程九—ADC

2.工程配置

2.1 单通道

2.1.1系统时钟RCC、SYS配置

2.1.2 ADC配置，这里强调2点，

• 使用ADC1——>IN4（通道4）,本案例使用F4开发版，在12bit分辨率下，最小转换时间为15周期（最小转换时间 > 采样时间，具体可以百度），本案例转换时间为 15/16M = 0.937us

  （F4）最小转换时间:

  ​ 12bit——>15周期

  ​ 10bit——>13周期

  ​ 8bit——>11周期

  ​ 6bit——> 9周期
  

• 注入模式，可以这样理解：把注入模式看作为中断，若果有注入，注入优先（相较于规则），完成之后在继续规则模式
  
  2.1.3 配置工程文件名、路径、ToolChain/IDE——>GENERATE CODE ,完成之后打开项目

​ 重定义printf函数具体见：【STM32】STM32CUBEMX+UART串口调试，循环接受发送数据

• main.c

  #include "main.h"
  #include "adc.h"
  #include "usart.h"
  #include "gpio.h"
  #include "stdio.h"
  void SystemClock_Config(void);
  
  uint32_t ADC_Value;
  
  int main(void)
  {
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
  
    MX_GPIO_Init();
    MX_ADC1_Init();
    MX_USART2_UART_Init();
   
    printf("start\r\n");
    while (1)
    {
       HAL_ADC_Start(&hadc1);     //启动ADC转换
       HAL_ADC_PollForConversion(&hadc1, 50);   //等待转换完成，50为最大等待时间，单位为ms
  
       if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
      {
        ADC_Value = HAL_ADC_GetValue(&hadc1);   //获取AD值
  
        printf("ADC1 Reading : %d \r\n",ADC_Value);//采样的值
        printf("PA4 True Voltage value : %.4f \r\n",ADC_Value*3.3f/4096);
            //转化后的电压值
        }
            HAL_Delay(1000);
    }
  }
  
  

  2.2 单通道+DMA

  2.2.1 STM32CUBEMX配置与单通道大致一样，需要修改的见下图（开启DMA请求，并在DMA配置中添加ADC1）
  

  ——>注意：DMA配置里要选择 Mode选择Circular，Data Width选择 Word，（如果是HalfWord，则会将采集到的数值进行合并，范围超出2^12 = 4096）
  

2.2.2 配置工程文件名、路径、ToolChain/IDE——>GENERATE CODE ,完成之后打开项目

• main.c

#include "main.h"
#include "adc.h"
#include "dma.h"
#include "usart.h"
#include "gpio.h"
#include "stdio.h"

void SystemClock_Config(void);

uint32_t ADC_Value[100];
uint8_t i;
float ad1 = 0;

int main(void)
{ 
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  MX_GPIO_Init();
  MX_DMA_Init();
  MX_ADC1_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  //开启ADC_DMA采集
  HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, ADC_Value, 100);//DMA自动把对应的通道值放入ADC_Value数组内
  
  while (1)
  {
    //数据处理 与 DMA存值 不同步 ，在这里判断下转换是否完成，完成则进行数据处理
     if(HAL_IS_BIT_SET(HAL_ADC_GetState(&hadc1), HAL_ADC_STATE_REG_EOC))
     {          
	          for(i = 0; i < 100; i++)//数据处理 与 DMA存值 不同步  
	          {
	                ad1 += ADC_Value[i];       
	          }  
                       ad1 /=  100.0;
                       printf("PA4 Reading Vol Value: %.4f \r\n", ad1*3.3f/4096);
                       HAL_Delay(500);
	
     }
    
  }
  /* USER CODE END 3 */
}

DMA：搬运数据思想
将一块内存的数据搬到另外一块内存，（注意内存可位于系统内部，也可位于外部设备，其实就是一块地址，形象的可理解为buf[], 某个寄存器等。）
在搬运的时候，1次搬运的数据大小必须是2的n次方（n= 0,1…）,只要设置好相应外设的dma映射通道号（这一部分是由hardware designer设计的），以及其他相应配置，并使能DMA功能， 它就自动开始搬运了，（内存到内存这种方式是相对较快的）。

2.3 多通道+DMA

2.3.1 STM32CUBEMX配置与单通道+DMA大致一样，需要修改的见下图（2个通道IN4、IN6, 开启连续扫描模式；并注意Rank下选择不同的通道，不配置默认通道 相同，我刚开始没有配置，结果2个引脚采集的值一样，浪费了半天时间找原因…）

2.3.2 配置工程文件名、路径、ToolChain/IDE——>GENERATE CODE ,完成之后打开项目

• main.c

  #include "main.h"
  #include "adc.h"
  #include "dma.h"
  #include "usart.h"
  #include "gpio.h"
  #include "stdio.h"
  
   uint32_t ADC_1 = 0, ADC_2 = 0;
   uint32_t ADC_Value[100];
   uint8_t i;
  
  int main(void)
  {
    HAL_Init();
  
    SystemClock_Config();
  
    MX_GPIO_Init();
    MX_DMA_Init();
    MX_ADC1_Init();
    MX_USART2_UART_Init();
  
    HAL_ADC_Start_DMA(&hadc1, (uint32_t*)&ADC_Value, 100);//100数据量
    printf("ADC Sampling start\r\n");
  
    while (1)
    {
       
        HAL_Delay(500);//这里不加延时，采集输出值第一次为0 
        for(i=0; i<100;)
       {
        ADC_1 = ADC_Value[i++];   
        ADC_2 = ADC_Value[i++];
       }
        printf("double channel ADC test\r\n");
        printf("ADC_1 = %1.4f\r\n", ADC_1*3.3f/4096);
        printf("ADC_2 = %1.4f\r\n", ADC_2*3.3f/4096);
  
    }
    
  
  
  }
  

函数HAL_StatusTypeDef HAL_ADC_Start_DMA(ADC_HandleTypeDef* hadc, uint32_t* pData, uint32_t Length);//第三个参数我还是不明白，但是支持数据量，库函数这样解释：

很多人说是数据量，不是长度，我很纳闷（数据量分2种情况：

1.单通道 1次将采集的length个数据存放到存储区，然后执行下一次采集存放，
2.多通道 1次将采集的length个数据存放到存储区，然后执行下一次采集存放，length应为
通道数的倍数 保证每个通道的数据量持平

如有不同见解可留言

ADC单通道采集:STM32CUBEMX+ADC采集，STM32F411VET6, IAR

ADC单通道+DMA采集:STM32CUBEMX+ADC单通道+DMA采集，STM32F411VET6, IAR

ADC多通道+DMA采集:STM32CUBEMX+ADC双通道+DMA采集，STM32F411VET6, IAR